La vitamine C, une vieille connaissance pour faire sang neuf

Résultats scientifiques Physiologie et cancer

La production de globules rouges à partir de cellules souches du sang est hautement régulée. Dans cet article, publié dans la revue Cell Reports, les scientifiques montrent que cette production dépend de l’impact exercé par la glutamine sur l’activité mitochondriale. Si cette dernière est anormale, la vitamine C permet alors une production accrue de globules rouges matures en réduisant le stress oxydant. Cette découverte pourrait permettre d’intégrer la vitamine C dans l’arsenal des médicaments pour le traitement des anémies.

Le corps produit plus de 2 millions de globules rouges par seconde ! Ce processus prend place dans la moelle osseuse à partir de cellules particulières que sont les cellules souches hématopoïétiques (CSH). La transformation d’une CSH en érythrocyte mature (« cellule rouge ») se déroule en plusieurs étapes dont l’ensemble constitue l’érythropoïèse. La phase finale de l’érythropoïèse est la production d’une cellule rouge sans noyau.

Les scientifiques montrent que ces étapes qui font passer la CSH par divers intermédiaires cellulaires dépendent étroitement de l’alimentation de la cellule avec un carburant particulier : l’acide aminé glutamine. La consommation de cette glutamine au cours de l’érythropoïèse génère un nouveau métabolite, l'alpha-cétoglutarate (α-CG), qui lui-même alimente l’activité respiratoire des mitochondries, organelles intracellulaires qui sont les "poumons" de la cellule. Toutefois, il faut que la respiration mitochondriale (aussi appelée phosphorylation oxydative) et la production d'espèce réactives de l'oxygène (ERO) qui en découle, soient ralentis pour que les étapes finales de l’érythropoïèse et la production de globules rouges énucléés soient atteintes. Si la production d'ERO ne diminue pas, au lieu de l’énucléation, il y a au contraire formation d'érythroblastes multilobulées, une anomalie morphologique caractéristique du syndrome myélodysplasique (SMD). Ces observations indiquent donc qu’un métabolisme mitochondrial soutenu dans les précurseurs cellulaires des globules rouges pourrait être à l’origine des anémies observés chez les patients SMD et ouvre la piste de l’utilisation de vitamine C, un anti-oxydant bien connu, pour réduire la génération de cellules érythroïdes anormales en culture, une approche thérapeutique potentielle pour le traitement de patients SMD.

 

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© Naomi Taylor & Sandrina Kinet
Figure : Chez l’homme, les globules rouges énucléés sont produits dans la moelle osseuse à partir de progéniteurs érythroïdes selon un processus séquentiel et hautement régulé. Les cellules progénitrices présentent un métabolisme accru avec notamment une activité mitochondriale importante. En conditions physiologiques, l’activité mitochondriale diminue au cours de l’érythropoïèse, condition sine qua non au bon déroulement de ce processus et ainsi de la production de globules rouges matures. En conditions pathologiques, le maintien d’une activité mitochondriale et d’un stress oxydant conduit à la production de cellules érythroïdes anormales présentant notamment des noyaux multilobés, une anomalie rencontrée chez certains patients atteints d’anémies. L’ajout de vitamine C, un anti-oxydant, réduit la génération des cellules érythroïdes anormales et restaure en partie la production de cellules rouges matures.
 

Pour en savoir plus:
An IDH1-vitamin C crosstalk drives human erythroid development by inhibiting pro-oxidant mitochondrial metabolism.
Gonzalez-Menendez P, Romano M, Yan H, Deshmukh R, Papoin J, Oburoglu L, Daumur M, Dumé AS, Phadke I, Mongellaz C, Qu X, Bories PN, Fontenay M, An X, Dardalhon V, Sitbon M, Zimmermann VS, Gallagher PG, Tardito S, Blanc L, Mohandas N, Taylor N, Kinet S
Cell Rep. 2021 Feb 2. doi: 10.1016/j.celrep.2021.108723.
PMID: 33535038

Contact

Sandrina Kinet
Chercheuse CNRS à l'Institut de génétique moléculaire de Montpellier
Naomi Taylor
Chercheuse CNRS à l'Institut de génétique moléculaire de Montpellier

laboratoire

Institut de génétique moléculaire de Montpellier IGMM (CNRS/université de Montpellier)
1919 Route de Mende
34290 Montpellier cedex
0434359630